在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域Ⅰ的磁场方向垂直于斜面向上,...
问题详情:
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域Ⅰ的磁场方向垂直于斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直于斜面向下,磁场宽度HP及PN均为L。一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚好越过GH进入磁场区域Ⅰ,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是 ( )
A.当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次做匀速直线运动的速度大小之比v1∶v2=4∶1
C.从t1时刻到t2时刻的过程中,导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量
D.从t1时刻到t2时刻的过程中,有+的机械能转化为电能
【回答】
BD
【解析】ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ时,感应电动势E1=BLv1,电流I1==,线框做匀速运动,所以有mgsinθ=BI1L=,当ab边刚越过JP时,感应电动势E2=2BLv1,电流I2==,根据牛顿第二定律得2BI2L-mgsinθ=ma,联立解得a=3gsinθ,故A错误;当加速度a=0时,以速度v2做匀速直线运动,即mgsinθ=2BI3L=,所以v1∶v2=4∶1,故B正确;从t1时刻到t2时刻的过程中,根据能量守恒定律,导线框克服安培力做的功等于重力势能和动能的减少量之和,即克服安培力做功W=+,克服安培力做的功等于产生的电能,故C错误,D正确。
知识点:电磁感应单元测试
题型:多项选择
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